歼20获崭新皮肤!超材料实现弯道超车:减轻50%隐身结构重量
2019-07-10 06:28:54





当下,在世界军事航空领域,中国研制的两款五代机歼20与歼31备受各方关注。特别是在新型材料的应用上,已经正式服役的歼20不断迎来新突破。特别是近日,继此前我国在深圳成功建设世界首条超材料生产线之后,中国军工科研团队再传捷报,即将进入量产的新型超材料将被应用成为歼20的新隐身蒙皮,在带给机体重量减轻50%的同时,歼20的隐身性能将在全球众多战机中独领风骚。与此同时,随着超材料技术的深度研发,其在未来军工领域的众多应用,也将全面提升中国国防科技的领先水平。


作为21世纪出现的一种新兴材料,超材料(metamaterial)并不是地球上原本就存在的一种天然物质,而是特指具有特殊功能性的一类人造材料。可以说,这是一门横跨物理、化学、生物、电子、光学等多学科的前沿技术课题。除了民用领域之外,特别是在航空航天、国防等高新技术领域,由于超材料具备超乎想象的材料特性(比如电磁性、抗高温、抗辐射等),因此受到各国的高度重视。据悉,此次由深圳光启理工研究院和中航沈飞601所联合攻关的超材料项目,就和一直以来悬而未决的歼20隐身蒙皮技术密切相关。


众所周知,隐身性能是当下军事航空领域的发展潮流。特别是已经服役的最新型五代机中,包括中国的歼20和美国的F22、F35等,都以出色的隐身性能闻名。然而,从目前的主流战机隐身技术来看,主要还是针对雷达的运作原理,从电磁波的角度进行破解。这主要依赖于战机的机身蒙皮部分,采用了具备吸收、或可以最大限度反射雷达电磁波的特殊材料,以此实现敌方雷达搜索出现盲区。


目前,包括F35在内的各国隐身战机基本都是使用涂刷吸波材料作为隐身技术,只能在一定程度削弱电磁波影响,在高速飞行状态中效果并不理想。不仅如此,在隐身材料技术不断提升的同时,与之针锋相对的反隐身技术发展同样非常迅猛,比如最新型的毫米波雷达的出现,就让多款战机的隐身性能大打折扣。


从根本来说,寻找一款可以最大限度克制电磁波的新型材料,就是目前提升战机隐身性能的唯一途径。近年来,中国国防军工技术团队在“超材料”研究领域取得重大突破之后,就全面进入到该项技术与歼20机身材料的融合研发阶段,并在不久前取得根本性突破。据科研专家介绍,这款超材料具备了体积小、重量轻、结构紧凑、易于收纳的一系列特性,特别是其特有的对电磁波超强的吸收能力,可以说是作为战机隐身蒙皮的最佳选择。通过多次实验表明,该材料对于目前各种波段的电磁波可以实现极化调制效果,几乎能达到百分之百完美吸收的水平。这也意味着,一旦歼20使用这种超材料作为隐身蒙皮,相当于装备了一套可以完全吸收不同频率电磁辐射、达到真正意义的“完全隐身”。


此外,新型超材料除了为歼20 配备了强大的“隐身斗篷”之外,其相对于普通材料更为轻便的特性也为战机带来更轻的空重。经过技术测算可以得知,未来全面换装这种新型超材料后,歼20的空间预留进一步加大,可以额外搭载9吨以上燃油。基于此,歼20 的作战半径也将提升到2500千米,完全超越F22,与F35旗鼓相当。


不得不说,在歼31依然处于研发阶段的当下,歼20通过超材料技术的升级,将大幅度提升整体战力。与此同时,包括飞豹、歼7、歼10等众多老式战机,也可以通过超材料的强大赋能,在延长服役寿命的同时实现低成本战力越级的强大效果。(舍娃)